金屬材料的熔煉和澆鑄部分實驗報告

1、材料的 制備技術與實 踐課程-金屬 材料金屬材料的熔煉和澆鑄部分實驗報告一、實驗實驗名稱金屬材料的熔煉和澆鑄部分目的金屬時間地點2015年12月23日材料學院325室材料的熔煉和鑄造作為指導教師王軍、嚴彪金屬材料使用最為廣泛的專業(yè)班級無機班級無機班成型方法之一，-在工業(yè)零件，尤學生姓名沈杰學號1531519其是大型零件的制備中具有不可替代的地位。本實驗通過對有色合金進行熔煉澆注，了解鑄造的整個流 程，對金屬的鑄造有直觀的認識。、實驗方法實驗步驟:1. 坩堝熔煉爐的使用本實驗使用電阻坩堝熔煉爐， 主要包括兩個部分：加熱部分-電阻絲加熱熔煉爐和控溫部分 - 控溫繼電器。打開總電源， 在控溫繼電器的

2、顯示屏幕上顯示有兩個數(shù)字， 紅色的數(shù)字為當前 熔煉爐爐內溫度，綠色數(shù)字為設定的加熱保溫溫度。待繼電器示數(shù)穩(wěn)定后，對加 熱溫度進行設置。點擊按鈕，設定數(shù)字變?yōu)?4 位數(shù)并閃動，點擊按鈕，選擇要改變的位置，按進 行調節(jié)，直到設定為想要的溫度。點擊按鈕，確定加熱保溫溫度。打開加熱電源 后，電流表顯示有加熱電流，說明已經開始加熱。到達溫度后保溫一段時間，直 至坩堝內金屬熔化為液態(tài)。2. 金屬澆注的方法關閉加熱電源，打開熔煉爐爐蓋，用鐵鉗將坩堝從熔煉爐中取出，慢慢傾倒 坩堝，使得里面的金屬溶液慢慢流入模具中，充滿整個形腔。將模具靜置，待其 冷卻后卸模取樣。注意事項：金屬澆注是高溫操作，必須注意安全，必須

3、穿戴白帆布工作服和工作皮鞋。 嚴格按照操作流程，預防危險。澆注前，必須清理澆注行進通道，防止摔倒。澆 注時必須切斷加熱電源。在澆注前對模具進行預烘，防止模具中殘留水分導致金 屬溶液飛濺。三、 思考題1、鑄造時溫度的選擇有什么要求鑄造過程中溫度的選擇至關重要：過高溫度澆注易造成粘砂、鐵夾砂、縮孔、 縮松、熱裂、跑火、局部氧化、尺寸不合格、反應性氣孔偏多等缺陷；過低溫度 澆注易造成：澆不足、冷隔、過渡圓角偏大、夾渣、夾砂、析出性氣孔偏多等缺陷。薄壁上限是指當鑄件有薄壁類結構時為了減少澆不足、冷隔等沖型類缺陷 要將澆筑注溫度提高到上限值來提高鋼（ 鐵） 水的流動性；厚壁下限要引出一個說法叫低溫快澆。

4、在鑄件澆注時，適度的降低澆注溫度可以減少涂料的耐火壓力， 降低液態(tài)收縮量，在某些條件下可以起到細化晶粒，減少成分偏析，改善圍觀組 織，將宏觀的集中縮空轉化為微觀的晶界疏松等作用。但是充型能力會變差，這 也就是壁厚的鑄件可以適當?shù)慕档蜐沧囟鹊脑?。對于不同鑄錠的具體要求如下：首先為保證熔體在轉注過程中具有充分的流動性，應視轉注距離長短和氣溫情況，將鑄造溫度控制在比合金液相線溫度高50-110 C的范圍內。對于扁鑄錠，從防止裂紋這個主要問題出發(fā)，應選擇較低的鑄造溫度。通常，扁鑄錠鑄造速度快，熔體流量大，轉注過程中降溫少，一般控制在680-735 C之間 即可。對于圓鑄錠，鑄錠裂紋傾向性和鑄造溫度

5、的關系不太敏感；而轉注過程中， 熔體流量一般較小，熱量散失大。同時為了加強鑄錠結晶時排氣、補縮的能力， 創(chuàng)造順序結晶的條件， 提高鑄錠致密度， 一般鑄造溫度多偏高選取。 對于直徑 350mm 及以上的鑄錠一般控制在 730-750 C之間，對于形成金屬間化合物一次晶傾向比較 大的合金，則控制在740-755 C之間；對于直徑較小的圓鑄錠，由于結晶速度較快，過渡帶尺寸較小，鑄錠性能通常較高，故鑄造溫度僅以滿足流動性和不形成光亮晶為準，一般控制在 715-740 C另外空心圓鑄錠的鑄造溫度可參照同類合金相同外徑的實心圓鑄錠，按下限 選取。還有進行隔熱模熱頂、橫向鑄造時，其鑄造溫度基本與普通模鑄造溫

6、度相 當。2、根據(jù)鑄造模具的不同分別有哪些根據(jù)鑄造模具的不同，可分為砂型鑄造、金屬型鑄造、陶瓷型鑄造和石膏型 鑄造。第一種是砂型鑄造，將液態(tài)金屬澆入用型砂緊實的鑄型中，待凝固冷卻后，將鑄型破壞，取出逐漸的鑄造方法。是傳統(tǒng)的鑄造方法，適用于各種形狀、大小及各種常用合金鑄件的生產。砂型鑄造工藝如圖所示，主要工序包括制造模樣、 制備造型材料、造型、制芯、合型、熔煉、澆注、落砂、清理與檢驗等。第二種是金屬型鑄造，將液體金屬在重力作用下澆入金屬鑄型，以獲得鑄件的一種方法。鑄型可以反復使用幾百次到幾千次，所以又稱永久性型鑄造。主要 用于有色金屬鑄造，如鋁、鎂、銅合金不復雜中小鑄件大批量生產；也可用于澆 注

7、鑄鐵件。第三種是陶瓷型鑄造，它又被稱為肖氏法鑄造，采用高質量陶瓷漿料形成鑄 型型腔。如圖所示是陶瓷型鑄造的工藝過程。圖中實線部分是整體陶瓷鑄型，一 般采用復合陶瓷鑄型，即帶水玻璃砂套（實線和虛線部分） ，這種鑄型透氣性好， 成本低。最后一種是石膏型鑄造，它以石膏作為主要造型材料的一種鑄造工藝方法。按照鑄型的工藝不同進一步分為熔模石膏型精密鑄造工藝和起（拔）模石膏型精密鑄造工藝兩大類 3、除了金屬鑄造外，還有哪些金屬成型方法 金屬塑性成形是利用金屬材料所具有的塑性變形能力，在外力的作用下使金屬材料產生預期的塑性變形來獲得具有一定形狀、尺寸和力學性能的零件或毛坯的 加工方法。其工藝?？煞譃樽杂慑憽⒛ｅ?、板料沖壓、擠壓、壓制等其性能在工程上常用金屬的鍛造性表示。鍛造性的好壞，常用金屬的塑